5G について知っておくべきことすべて

ほんの数秒で HD ムービーをダウンロードしたり、ネットワーク化されたロボットが外科医の指導の下で手術を行ったりすることを想像してみてください。楽しそう？到来する 5G テクノロジーは、仮想現実、自動運転、IoT、スマート シティなどの基盤を築いています。これは、インスタント コミュニケーション、安全な輸送、正確な手術を意味します。以前のワイヤレス ネットワーク世代と比較して、5G はスマートフォンやその他の電子デバイスにより高速でより多くの機能を提供します。

無線技術の歴史は驚くべきものです。道をたどると、1G が最初の携帯電話を購入し、2G が初めてテキスト メッセージを送信できるようになりました。 3G のテクノロジーがオンラインをもたらし、最新の 4G が今日の速度を実現しました。しかし、より多くのユーザーがオンラインになるにつれて、4G ネットワークは混雑し、上限に達して速度が低下し、サービスが中断されます。

スマートフォンやその他のデバイスでのより多くのデータの必要性は、現在、ワイヤレス技術の分野における次の革命である 5G に向かっています。このテクノロジーは、現在のネットワークよりも数千の送受信トラフィックを処理でき、4G LTE よりも 10 倍高速になると予想されます。ただし、このワイヤレス技術はまだ開発段階にあり、現在、5 つの新しい技術に基づいています。

ミリ波:

この波に関しては、スマートフォンやその他の電子機器が無線周波数スペクトルの特定の周波数を使用していることを理解する必要があります。通常、それらは 3 kHz から 6 GHz の間です。しかし、これらの周波数は、より多くのデバイスがオンラインになるにつれて混雑し始めています.将来的には、サービスが遅くなり、接続が切断される可能性があります。

この問題の唯一の解決策は、今後の新しいデバイスのために、無線スペクトルに新しいスペースを開くことです。そのため、科学者は 30GHz から 300GHz の間の新しいミリ波を放送する研究を行っています。しかし、落とし穴があります！ミリ波は長距離を移動できず、障害物を乗り越えることができません。それらは雲に吸収されるか、壁の間に立ち往生します。この問題を回避するために、スモール セルと呼ばれる別の新しいテクノロジを利用できます。

スモール セル:

今日のワイヤレス ネットワークは、長距離にわたって信号をブロードキャストする巨大で高出力のセル タワーに基づいています。しかし問題がある。高周波ミリ波は、これらの高いタワーを介して障害物を通過できません。これは、障害物の背後にいる場合、接続が失われることを意味します。スモールセルネットワークはこの問題を解決します。どのように？何千もの低電力ミニ基地局を使用することにより、従来のタワーと比較して互いにはるかに近くなります。リレーチームのように機能する密なネットワークを形成します。他の基地局から信号を受信し、任意の場所にいるユーザーにデータを送信します。

マッシブ MIMO:

MIMO は「Multiple Input and Multiple Output」の頭字語です。 4G 基地局には、すべてのセルラー トラフィックを処理するアンテナ用の多数のポートが装備されています。しかし、Massive MIMO ベースは数千のポートをサポートできるため、ネットワークの容量が増加します。ただし、これには独自の複雑さが伴います。セルラー トラフィックを処理するために非常に多くのアンテナを設置すると、それらの信号が互いに交差するときに、より多くの干渉が発生します。そのため、5G ステーションにビームフォーミングを組み込む必要があります。

ビームフォーミング:

この技術は、セルラー信号の交通信号システムのようなものです。あらゆる方向にブロードキャストする代わりに、ビームフォーミングにより、基地局はデータの集束ビームを特定のユーザーに送信できます。この手順は干渉を防ぎ、ステーションが一度により多くの着信および発信データ ストリームを処理できるため、より効率的です。たとえば、建物の群れにとどまって電話をかけようとすると、信号が同じエリア内の他のユーザーの信号と交差し、近くの建物にぶつかる可能性があります. MIMO 基地局は、そのエリア内のすべての信号を受信し、信号の到着のタイミングと方向を追跡し、一度に多くの情報を交換します。

全二重:

トランシーバーを使用したことがある場合は、コミュニケーションを行うには、話すことと聞くことを交互に行わなければならないことに気付くでしょう。それは一種のドラッグです。今日のセルラー基地局は、正確な設定、つまり送信または受信のいずれかを備えています。 5G を使用すると、トランシーバーはデータを同時に同じ周波数で送受信できるようになります。研究者は、受信信号と送信信号をチャネル化し、アンテナで同時にデータを送受信できる回路を設計しています。

Though this complete procedure is complex, costly and time-taking, the network is expected to launch in 2020. These are some of the technologies that can support the launch of 5G wireless network. What are your thoughts about this incoming technology? Let us know if you like our article through the comments section below.